Drive-by-wire is een verzamelnaam die kan verwijzen naar een aantal elektronische systemen die traditionele mechanische bedieningselementen aanvullen of volledig vervangen. In plaats van kabels, hydraulische druk en andere manieren te gebruiken om een bestuurder directe, fysieke controle over de snelheid of richting van een voertuig te bieden, gebruikt drive-by-wire technologie elektronische bedieningselementen om de remmen te activeren, de besturing te besturen en andere te bedienen. systemen.
Er zijn drie hoofdregelsystemen voor voertuigen die vaak worden vervangen door elektronische bedieningselementen: gas, remmen en sturen. Wanneer deze worden vervangen door x-by-wire alternatieven, worden deze systemen meestal aangeduid als:
- Elektronische gasbediening
- Brake-by-wire
- Steer-by-wire
Elektronische gasbediening
De meest gebruikelijke vorm van x-by-wire technologie en de gemakkelijkst te vinden in het wild is elektronische gasregelaar. In tegenstelling tot traditionele gashendelbedieningen die het gaspedaal koppelen aan het gaspedaal met een mechanische kabel, maken deze systemen gebruik van een reeks elektronische sensoren en actuatoren.
Voertuigen met geautomatiseerde brandstofbesturing hebben tientallen jaren gasklepsensoren gebruikt. Deze sensoren vertellen de computer gewoon de positie van de gasklep. Het gas zelf wordt nog steeds geactiveerd door een fysieke kabel. In voertuigen die echte elektronische gasklepbediening (ETC) gebruiken, is er geen fysieke verbinding tussen het gaspedaal en de gasklep. In plaats daarvan stuurt het gaspedaal een signaal dat ervoor zorgt dat een elektromechanische actuator het gas opent.
Dit wordt vaak gezien als het veiligste type drive-by-wire-technologie, omdat het buitengewoon eenvoudig is om dit soort systemen te implementeren met een faalveilig, fail-safe ontwerp. Op dezelfde manier dat het gaspedaal eenvoudig wordt gesloten als een mechanische gaskabel remt en het voertuig vanzelf vertraagt en stopt, kunnen elektronische gasregelingssystemen zo worden ontworpen dat de gasklep wordt gesloten als deze geen signaal meer ontvangt van de pedaalsensor .
Brake-by-wire-technologieën
Rem-by-wire-technologie wordt vaak als gevaarlijker gezien dan elektronische gasklepbediening, omdat hierbij alle fysieke verbindingen tussen de bestuurder en de remmen moeten worden verwijderd. Rem-by-wire is eigenlijk een spectrum van technologieën die variëren van elektro-hydraulisch tot elektromechanisch, en beide kunnen worden ontworpen met fail-safes in gedachten.
Traditionele hydraulische remmen maken gebruik van een hoofdcilinder en meerdere slaafcilinders. Wanneer de bestuurder het rempedaal naar beneden drukt, oefent deze fysiek druk uit op de hoofdcilinder. In de meeste gevallen wordt die druk versterkt door een vacuüm- of hydraulische rembekrachtiger. De druk wordt vervolgens via remleidingen naar de remklauwen of wielcilinders overgebracht.
Anti-blokkeerremsystemen waren vroege voorlopers van moderne rem-by-wire technologieën, in zoverre dat ze toelieten dat de remmen van een voertuig automatisch werden getrokken zonder input van de bestuurder. Dit wordt bereikt door een elektronische actuator die de bestaande hydraulische remmen activeert, en een aantal andere veiligheidstechnologieën zijn op deze fundering gebouwd. Elektronische stabiliteitscontrole, tractiecontrole en automatische remsystemen zijn allemaal afhankelijk van ABS en zijn perifeer gerelateerd aan rem-by-wire technologie.
In voertuigen die gebruikmaken van elektrohydraulische rem-by-wire technologie, worden de remklauwen in elk wiel nog steeds hydraulisch geactiveerd. Ze zijn echter niet rechtstreeks gekoppeld aan een hoofdcilinder die wordt geactiveerd door op het rempedaal te duwen. In plaats daarvan activeert het indrukken van het rempedaal een sensor of een reeks sensoren. De besturingseenheid bepaalt dan hoeveel remkracht vereist is bij elk wiel en activeert de hydraulische remklauwen indien nodig.
In elektromechanische remsystemen is er helemaal geen hydraulisch onderdeel. Deze echte rem-by-wire systemen maken nog steeds gebruik van sensoren om te bepalen hoeveel remkracht vereist is, maar die kracht wordt niet overgedragen via de hydraulica. In plaats daarvan worden elektromechanische actuators gebruikt om de remmen in elk wiel te activeren.
Steer-by-Wire-technologieën
De meeste voertuigen gebruiken een tandheugeleenheid of worm- en sectorstuurinrichting die fysiek is verbonden met het stuurwiel. Wanneer het stuurwiel wordt gedraaid, draait de tandheugeleenheid ook de stuurkast. Een tandheugeleenheid kan vervolgens koppel uitoefenen op de kogelgewrichten via trekstangen, en een stuurhuis zal typisch de stuurstang verplaatsen via de arm van een pitman.
In voertuigen die zijn uitgerust met stuurbekrachtigingstechnologie, is er geen fysieke verbinding tussen het stuurwiel en de banden. Steer-by-wire-systemen hoeven in feite helemaal geen stuurwielen te gebruiken. Wanneer een stuurwiel wordt gebruikt, wordt meestal een soort emulator met stuurgevoel gebruikt om de bestuurder feedback te geven.
Welke voertuigen hebben Drive-by-Wire-technologie?
Er zijn geen volledig drive-by-wire productievoertuigen, maar een aantal fabrikanten heeft conceptvoertuigen gebouwd die in de beschrijving passen. General Motors demonstreerde in 2003 een drive-by-wire-systeem met zijn Hy-Wire-concept en Mazda's Ryuga-concept gebruikte de technologie ook in 2007. Drive-by-wire is te vinden in apparatuur zoals tractoren en vorkheftrucks, maar ook in auto's en vrachtwagens die voorzien zijn van elektronische stuurbekrachtiging hebben nog steeds een fysieke stuurverbinding.
Elektronische gasklepregeling is veel gangbaarder, en een verscheidenheid aan merken en modellen maken gebruik van de technologie. Brake-by-wire is ook te vinden in productiemodellen, en twee voorbeelden van de technologie zijn Toyota's Electronic Controlled Brake en Sensotronic van Mercedes Benz.
De toekomst van Drive-by-Wire verkennen
Veiligheidsproblemen hebben de acceptatie van drive-by-wire-technologieën vertraagd. Mechanische systemen kunnen en zullen falen, maar regelgevende autoriteiten zien ze nog steeds als betrouwbaarder dan elektronische systemen. Drive-by-wire-systemen zijn ook duurder dan mechanische bedieningselementen vanwege het feit dat ze aanzienlijk complexer zijn.
De toekomst van drive-by-wire-technologie zou echter kunnen leiden tot een aantal interessante ontwikkelingen. Door het verwijderen van mechanische bedieningselementen kunnen autofabrikanten voertuigen ontwerpen die radicaal verschillen van de auto's en vrachtwagens die vandaag onderweg zijn. Concept-auto's zoals de Hy-Wire hebben het zelfs mogelijk gemaakt om de configuratie van de stoelen te verplaatsen, omdat er geen mechanische bedieningselementen zijn die de positie van de bestuurder bepalen.
Drive-by-wire-technologie zou ook kunnen worden geïntegreerd met auto-technologie zonder bestuurder, waardoor voertuigen op afstand of op een computer kunnen worden bediend. Huidige auto-projecten zonder bestuurder maken gebruik van elektromechanische actuators om sturen, remmen en versnellen te regelen, wat kan worden vereenvoudigd door rechtstreeks verbinding te maken met drive-by-wire technologie.
